CN113586690B - 一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置 - Google Patents
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Abstract
一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置,传动轴用于与对接部件插接,钩头楔键键入于传动轴和对接部件之间,防护装置包括压紧机构和连接组件,压紧机构通过连接组件固定于传动轴的端部,压紧机构朝向传动轴的一侧接触于钩头楔键。本发明涉及的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置,通过压紧机构和连接组件配合替代现有技术中对钩头楔键防松、防脱落作用的L型挡铁结构,便于制造、检修,且各部件可重复使用,组装和拆卸效率高,能有效降低制造成本,且便于操作人员操作和维护。
Description
技术领域
本发明属于铁路漏斗车技术领域,更具体地,涉及一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置。
背景技术
目前,铁路煤炭、石砟漏斗车均采用两级传动的底门开闭机构,主要由上部传动装置、连杆装置、下部传动装置等组成,通过各传动部件带动包括双联杠杆、底门连杆的四连杆机构控制底门的开、闭动作。在上述传动部件中,如图1所示,通常使用钩头楔键3在传动部件中的传动轴1与齿轮或曲拐2之间传递扭矩,钩头楔键3楔入传动轴1与齿轮或曲拐2的键槽之间,组装后能够产生很大的预紧力,工作时主要靠斜面和底面的摩擦力传递扭矩,能在径向、圆周向、轴向三个方向实现准确定位,能够提高传动可靠性。钩头楔键3有国家标准GB/T1564规范,但标准型钩头楔键在使用过程中存在以下问题:钩头楔键3是通过斜面自锁来防松,但实际使用中由于浸油、长期交变载荷作用也会松动,一旦松动,钩头楔键3的侧面将成为工作面,键槽挤压应力剧增,经常导致键槽受挤压变形而损坏。另外,在极端情况下,钩头楔键3存在脱落风险,一旦其脱落可能会造成铁路漏斗车底门意外打开而发生货物卸到轨道处,影响列车运输安全,目前在钩头楔键3与传动轴1组装后采用L型挡铁6进行轴向限位,防止钩头楔键3窜出。
该限位方式存在以下不足:1、检修需更换传动轴上零件时需要将组焊在传动轴端部的L型挡铁6切除,在组装后再进行焊接,检修效率低且成本高,而且焊接防范措施不当时,会造成转向架的车轴端部轴承过电造成轴承点蚀等问题从而影响行车安全;2、由于L型挡铁6制造误差和焊接变形的影响,L型挡铁6在组装焊接后可能与钩头楔键3存在间隙,为了消除间隙使L型挡铁6紧压钩头楔键3,现场经常用锤砸挡铁,容易造成焊缝裂纹等造成挡铁脱落;3、挡铁为L型悬臂结构,存在偏心距,受力不好,且L型挡铁6采用钢板折弯件结构,为便于折弯,钢板采用薄壁钢板,故造成挡铁刚度小,当钩头楔键3向轴端窜出时易造成L型挡铁6变形,导致防松功能失效,钩头楔键3松动后造成键槽挤压应力剧增,导致键槽受挤压变形而损坏;4、L型挡铁6组装后挡卡钩头楔键3时预紧力大小不好调整,当预紧力太小不足以克服钩头楔键3窜出力或没有预紧力时,会导致发生钩头楔键3防松作用失效的问题。因此,需要一种新型的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置,能够避免钩头楔键3松动脱落。
发明内容
本发明的目的是提供一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置,能够避免钩头楔键松动脱落。
为了实现上述目的,本发明提供一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置,传动轴用于与对接部件插接,钩头楔键键入于所述传动轴和所述对接部件之间,所述防护装置包括压紧机构和连接组件,所述压紧机构通过所述连接组件固定于所述传动轴的端部,所述压紧机构朝向所述传动轴的一侧接触于所述钩头楔键。
优选地,所述压紧机构包括第一压头、一对连接板、压块和第二压头其中,
所述一对连接板相互平行;
所述第一压头的一端连接于一对所述连接板的一端之间,所述第一压头的另一端抵接于所述传动轴;
所述第二压头的一端连接于一对所述连接板的另一端之间,所述第二压头的另一端接触于所述钩头楔键;
所述压块设于一对所述连接板之间,且位于所述第一压头和所述第二压头之间,所述连接组件连接于所述压块和所述传动轴。
优选地,所述第一压头、一对所述连接板和所述第二压头通过焊接相连接、或一体成型。
优选地,所述第一压头和所述第二压头朝向所述传动轴的一端均为圆弧形。
优选地,所述第一压头的长度大于所述第二压头的长度,所述第二压头与所述压块之间的距离不超过所述第一压头与所述压块之间的距离。
优选地,所述连接板为L型,包括第一壁与第二壁,所述第一壁的一端位于所述第一压头处,另一端与所述第二壁相连接,所述第二壁朝向所述钩头楔键设置,且一对所述连接板的所述第二壁与所述第二压头的两侧形成卡槽,所述钩头楔键的两侧卡接于所述卡槽内。
优选地,所述压紧机构还包括一对销轴,所述销轴包括轴部和端头部,所述压块的两侧分别设有第一销孔,每个所述连接板上均设有第二销孔,每个所述销轴的轴部依次穿过一个所述第二销孔至一个所述第一销孔内,所述端头部位于所述连接板的外侧。
优选地,所述连接组件包括螺栓和螺母,所述传动轴的端面设有螺纹孔,所述压块中部设有轴向平行于所述第一压头的通孔,所述螺栓穿过所述通孔螺纹连接于所述螺纹孔内,所述螺栓的螺栓头位于所述压块背离所述传动轴的一侧,所述螺母螺纹连接于所述螺栓且与所述传动轴贴合。
优选地,所述连接组件还包括防松垫片,所述防松垫片设于所述螺栓的所述螺栓头和所述压块之间。
优选地,所述防松垫片包括圆形片体、和沿所述圆形片体向外伸出的一对固定止耳和多对活动止耳,一对所述固定止耳相对设置,多对所述活动止耳沿周向均布;
一对所述固定止耳向下弯折用于紧贴所述压块分别朝向所述第一压头和所述第二压头的两端;
多对所述活动止耳向上弯折用于紧贴所述螺栓的所述螺栓头。
本发明涉及的一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置,其有益效果在于:通过压紧机构和连接组件配合替代现有技术中对钩头楔键防松、防脱落作用的L型档铁结构,便于制造、检修,且各部件可重复使用,组装和拆卸效率高,能有效降低制造成本,且便于操作人员操作和维护。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本发明示例性实施方式中,相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了现有技术中铁路漏斗车传动轴使用钩头楔键时的结构示意图;
图2示出了本发明的一个示例性实施例的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的结构示意图;
图3示出了本发明的一个示例性实施例的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的右视图;
图4示出了本发明的一个示例性实施例的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的传动轴的结构示意图;
图5示出了本发明的一个示例性实施例的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的压紧机构的结构示意图;
图6示出了本发明的一个示例性实施例的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的压紧机构的左视图;
图7示出了本发明的一个示例性实施例的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的第一压头的结构示意图;
图8示出了本发明的一个示例性实施例的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的连接板的结构示意图;
图9示出了本发明的一个示例性实施例的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的压块的俯视图;
图10示出了本发明的一个示例性实施例的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的压块的左视图;
图11示出了本发明的一个示例性实施例的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的销轴的结构示意图;
图12示出了本发明的一个示例性实施例的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的第二压头的结构示意图;
图13示出了本发明的一个示例性实施例的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的第二压头的左视图;
图14示出了本发明的一个示例性实施例的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的防松垫片的结构示意图;
图15示出了本发明的一个示例性实施例的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的防松垫片的左视图;
图16示出了本发明的一个示例性实施例的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置使用时偏向传动轴外侧的状态示意图;
图17示出了本发明的一个示例性实施例的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置使用时偏向传动轴的状态示意图;
图18示出了本发明的一个示例性实施例的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置中压紧机构的受力示意图;
图19示出了本发明的一个示例性实施例的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置中压紧机构的受力简图。
附图标记说明:
1传动轴,11螺纹孔,12第一键槽,2对接部件,3钩头楔键,4连接组件,41螺栓,42螺母,43防松垫片,431固定止耳,432活动止耳,5压紧机构,51第一压头,52连接板,521第二销孔,53销轴,54压块,541通孔,542第一销孔,55第二压头,6L型挡铁。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整,并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
为解决现有技术存在的问题,本发明提供了一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置,如图2、图3所示,传动轴1用于与对接部件2插接,钩头楔键3键入于传动轴1和对接部件2之间,防护装置包括压紧机构5和连接组件4,压紧机构5通过连接组件4固定于传动轴1的端部,压紧机构5朝向传动轴1的一侧接触于钩头楔键3。
本发明涉及的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置,通过压紧机构5和连接组件4配合替代现有技术中对钩头楔键3防松、防脱落作用的L型挡铁结构,便于制造、检修,且各部件可重复使用,组装和拆卸效率高,能有效降低制造成本,且便于操作人员操作和维护。
在本发明中,对接部件2可以是齿轮或曲拐,铁路漏斗车上的上部传动装置的或下部传动装置的均可以采用本发明涉及的传动轴钩头楔键防护装置,如图4所示,传动轴1与对接部件2插接,传动轴1的外壁设有第一键槽12,对接部件2采用原有的结构,不用额外进行结构上的变动,对接部件2的内壁设有第二键槽,第一键槽12与第二键槽相对设置,钩头楔键3键入于传动轴1和对接部件2之间且位于第一键槽12和第二键槽内。
钩头楔键3包括键入端和钩头端,键入端键入于第一键槽12和第二键槽内,钩头端露出于传动轴1的端部,压紧机构5接触于钩头端。
本实施例中,第二键槽为楔形,键入端的楔形面与第二键槽适配。
如图5至图13所示,压紧机构5包括第一压头51、一对连接板52、压块54和第二压头55;其中,一对连接板52相互平行;第一压头51的一端连接于一对连接板52的一端之间,第一压头51的另一端抵接于传动轴1;
第二压头55的一端连接于一对连接板52的另一端之间,第二压头55的另一端接触于钩头楔键3;
压块54设于一对连接板52之间,且位于第一压头51和第二压头55之间,连接组件4连接于压块54和传动轴1。
第一压头51、一对连接板52和第二压头55通过焊接相连接、或一体成型。
本实施例中,第一压头51、一对连接板52和第二压头55可以采用焊接的方式组装连接成一个整体,具有一定的强度和刚度,满足受力的要求。在发明的其他实施例中,也可以通过铸造和锻造工艺整体铸造或锻造而成,以满足大批量生产。
第一压头51和第二压头55朝向传动轴1的一端,即第一压头51和第二压头55的头部均为圆弧形。第一压头51和传动轴1接触,第二压头55与钩头楔键3接触,将接触端设置为圆弧形,在压紧机构5轻微旋转时,第一压头51、第二压头55分别与传动轴1的端面和钩头楔键3外露的端面之间的接触为线接触,增加了接触面积,减少了压强,以免对其接触面造成挤压破坏。
第一压头51的长度大于第二压头55的长度,以避让钩头楔键3外露的部位;第二压头55与压块54之间的距离不超过第一压头51与压块54之间的距离,从而增加第二压头55对钩头楔键3外露的部位压紧作用力,从而保证压紧机构5对钩头楔键3起防松防脱落的功能,避免预紧力太小不足以克服钩头楔键窜出力或没有预紧力时,会导致发生钩头楔键防松作用失效的问题。
如图8所示,连接板52为L型,包括第一壁与第二壁,第一壁的一端位于第一压头51处,另一端与第二壁相连接,第二壁朝向钩头楔键3设置,且一对连接板52的第二壁与第二压头55的两侧形成卡槽,钩头楔键3的两侧卡接于卡槽内。连接板52的第二壁与第二压头55形成一对卡槽并分别卡在钩头楔键3的两侧,起限位、阻挡压紧机构5以压块54为中心转动。如图12、图13所示,第二压头55朝向传动轴1的一端,即圆弧形端,靠近连接板52的两侧具有台阶,另一端与连接板52通过固定连接,该圆弧形端与连接板52之间的间隙即为上述的卡槽。
如图5、图9至图11,压紧机构5还包括一对销轴53,销轴53包括轴部和端头部,压块54的两侧分别设有第一销孔542,每个连接板52上均设有第二销孔521,每个销轴53的轴部依次穿过一个第二销孔521至一个第一销孔542内,端头部位于连接板52的外侧。
第一压头51、第二压头55与连接板52通焊接组成整体后,将压块54塞入一对连接板52之间,再将一对销轴53分别插入连接板52的第二销孔521和压块54两侧的第一销孔542内,以保证压块54能绕销轴53灵活转动,为防止销轴53脱落,组装后通过点固焊将销轴53与连接板52相连接。
压紧机构5的压块54与连接板52采用销轴53连接,销轴53与其连接孔,即第二销孔521和第一销孔542采用间隙配合,使压紧机构5绕压块54转动和摆动灵活,不会产生卡滞。
如图2、图4所示,连接组件4包括螺栓41和螺母42,传动轴1的端面设有螺纹孔11,压块54中部设有轴向平行于第一压头51的通孔541,螺栓41穿过通孔541螺纹连接于螺纹孔11内,螺栓41的螺栓头位于压块54背离传动轴1的一侧,螺母42螺纹连接于螺栓41且与传动轴1贴合。
传动轴1的端部开设螺纹孔11,以适配本发明的防护装置,其中,螺栓41可以为六角螺栓,采用标准件连接压紧机构5,将螺栓预紧力通过压紧机构5传递到钩头楔键3上,防止其松动或脱落,压紧机构5中压块54与第二压头55配合卡接钩头楔键3,能够避免压紧机构5绕螺栓41转动。螺母42可以为六角薄螺母,不受力的传递作用,与传动轴1端部中间螺纹孔配合使用,具有对螺栓41防松和螺纹防护的作用。
该装置对于钩头楔键3采用原车的标准件结构,对接部件2也未做结构上的改进,仅对传动轴1的端部开设螺纹孔11,在不改动原有的传动装置任何零部件结构的前提下,即可满足在既有检修车的加装改造,又符合新造车的装车要求,且改造费用少,工艺性好,节省时间,效率高,经济性好;且螺纹孔11可采用车床或电钻等冷加工工艺制造,不会发生传动轴1的材质化学成分变化和降低传动轴1的强度的安全隐患问题,相对于现有技术中采用L型挡铁6的防松、防脱落技术方案,在挡铁焊接时则对传动轴1进行了热输入,相当于对传动轴1端部局部进行了热处理,导致传动轴1局部材质化学成分发生了变化,影响了传动轴1的强度,整车组装完焊接时,如对电焊机地线连接不到位时,还会极易发生转向架车轴的轴承过电造成轴承点蚀等问题,存在列车运行安全问题。
为了防止螺栓41松动,如图14、图15所示,连接组件4还包括防松垫片43,防松垫片43设于螺栓41的螺栓头和压块54之间。
防松垫片43包括圆形片体、和沿圆形片体的径向向外伸出的一对固定止耳431和多对活动止耳432,一对固定止耳431相对设置,多对活动止耳432沿周向均布;
一对固定止耳431向下弯折用于紧贴压块54分别朝向第一压头51和第二压头55的两端;
多对活动止耳432向上弯折用于紧贴螺栓41的螺栓头。
本实施例中,以六角螺栓为例,通过多个活动止耳432和固定止耳431防止防松垫片43转动,当螺栓41的六角头部转动到任意位置或角度时,能够至少有两个活动止耳432撬起贴在六角头部的平面上,组装时,防松垫片43的两个固定止耳431对应分别插入压块54的两个端面并与该端面贴紧处于防松位置,螺栓41紧固后,反向撬起对称设置的至少一对活动止耳432,并与螺栓41的六角头部侧面密贴处于防松位置,避免防松垫片43转动。
本实施例中,防松垫片43可以采用厚度为0.8mm~1mm、材质为Q235A的薄壁钢板冲压而成,为提高耐腐蚀性能,防松垫片43的表面可以采用镀锌或发蓝处理工艺进行处理。
本实施例中,活动止耳432的数量为8个。固定止耳431与其相临的活动止耳432之间的夹角a为28.5°,相邻的活动止耳432之间的夹角b为45°,以确保螺栓41的六角头部转动到任意位置或角度时,至少有两个活动止耳432能够撬起贴在螺栓41的六角头部的平面上,固定止耳431的宽度为3mm,活动止耳432的两侧根部到圆形片体的中心的连线之间的角度c为41.8°。圆形片体的中心设有螺栓穿入工艺连接孔,用于穿过螺栓,活动止耳432的直径d3、圆形片体的直径d1、以及螺栓穿入工艺连接孔的直径d可根据实际的需求而定。
本发明涉及的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置组装和拆卸步骤如下:
组装步骤如下:
将铁路漏斗车的传动装置的传动轴1组装完各零部件后,在传动轴1的端部套入对接部件2,如曲拐,并使传动轴1的第一键槽12和对接部件2的楔形的第二键槽对齐,将钩头楔键3键入第一键槽12和第二键槽内;
将螺栓41依次插入防松垫片43的螺栓穿入工艺连接孔和压块54的通孔541中,螺栓头位于防松垫片43的外侧,同时将防松垫片43的两个固定止耳431分别插入压块54的朝向第一压头51和第二压头55的两端,即不具有第一销孔542的另外两个侧面,使防松垫片43紧贴压块54以进行防松,再组装螺母42,并移动调整螺母42偏向压块54使螺栓41留有足够的连接螺纹长度;
将螺栓41的螺纹部旋入传动轴1端部的螺纹孔11内,调整压紧机构5使第一压头51和第二压头55的朝向传动轴1的一端分别与传动轴1的端面和钩头楔键3的外露端面接触,同时调整连接板52与第二压头55形成的卡槽卡在钩头楔键3的两侧,用扳手旋紧螺栓41的螺栓头,达到其力矩要求紧固后,再用扳手旋紧螺母42使其与传动轴1的端面贴紧;
撬起防松垫片43的一对对称设置的活动止耳432,使其与螺栓41的螺栓头侧面密贴以处于防松位置,为达到螺栓41的防松效果需要至少撬起2个活动止耳432。
拆卸维修时步骤如下:
拆卸顺序与组装顺序相反,首先利用扳手等工具将撬起的活动止耳432撬下贴于压块54上,以能够便于螺栓41转动,再用板手分别反向旋转松动螺母42和螺栓41,依次拆下螺母42、压紧机构5、防松垫片43和螺栓41,检查各零件状态良好时可重复组装使用。
本发明的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置受力分析如下:
图18示出了本发明的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置中压紧机构的受力示意图,图19示出了本发明的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置中压紧机构的受力简图,如图18、图19所示,F为螺栓41的预紧力传递到压紧机构5中间的压块54上的力,F1为压紧机构5的第一压头51对传动轴1的端面的压紧作用力的反作用力,F2为压紧机构5的第二压头55对钩头楔键3的外露端面的压紧作用力的反作用力;L1和L2分别为F1、F2围绕压紧机构5的中间的压块54旋转时的力臂,根据受力平衡和力矩平衡原理可得出如下公式:
F=F1+F2,F1*L1=F2*L2;
由上述公式可得知,需要缩短作用力F2的力臂L2,才能增大压紧机构5的第二压头55对钩头楔键3的外露端面的压紧作用力,从而保证压紧机构5对钩头楔键5起防松防脱落的功能,故尽量选用L2≤L1,对应传动轴1端面的增设的螺纹孔11可偏向第一键槽11一侧。
为防止车辆在恶劣运行环境产生过大震荡或冲击力作用并克服了压紧机构5的各接触面静摩擦力,导致压紧机构5绕螺栓41的轴线为中心做一个自由度的旋转运动,导致压紧机构5的第二压头55脱离钩头楔键3的外露端面而失去对钩头楔键的防护作用,通过对压紧机构5的第二压头55的两侧连接板52设置成L型以增加作用面,即连接板52的第二壁,使其与第二压头55组成卡槽,在第二压头55与钩头楔键3的外露端部接触并压紧时能卡在钩头楔键3的外露端部的两侧,起限位、阻挡压紧机构5绕其中部压块54的螺栓41纵向中心线做旋转运动。
压紧机构5两端的第一压头51、第二压头55分别与传动轴1端面和钩头楔键3外露端部挤压力之和与其中部设置的螺栓的预紧力相同,使该装置受力平衡;采用紧固件连接,结构简单、紧凑、安全可靠、操作便捷且结构对称受力好;能够彻底杜绝了钩头楔键3松动或脱落引起底门开闭机构失效和行车事故等问题的发生。
本发明涉及的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置的防松、防脱落和调整功能如下:
图2为传动装置各零部件和钩头楔键3均为理论尺寸时的该装置的结构示意图,根据上述的受力平衡和力矩平衡原理,将螺栓预紧力传递到压紧机构5中间压块54上的力F转换为压紧机构5的第一压头51对传动轴1的端面压紧作用力F1和压紧机构5的第二压头55对钩头楔键3的外露端面压紧作用力F2,保持压紧机构5的第二压头55对钩头楔键3的外露端面压紧作用力F2大于钩头楔键3的窜出力或预紧力,从而保证压紧机构5对钩头楔键3起防松防脱落作用,防止钩头楔键3松动或脱落的发生。
如果传动装置各零、部件配合尺寸由于制造误差等因素导致钩头楔键3组装后位置与理论位置不符且偏向传动轴1外侧时,如图16所示,组装螺栓41时,螺栓41的杆身与传动轴1的端面呈垂直状态,压紧机构5的中部的压块54由于受到螺栓头部的压紧力作用,其与螺栓头部保持密贴且处于与螺栓杆身呈垂直位置,在螺栓41的紧固过程中,压紧机构5的第一压头51、第二压头55的头部通过连接板52中部的两个销轴53绕压块54的第一销孔542相对压块54转动,由于第一压头51、第二压头55的头部为圆弧形,在压紧机构5绕压块54转动时,第一压头51、第二压头55与传动轴1端面和钩头楔键3外露端面仍然为线接触,接触面积不变,不会对接触面产生破坏作用,且不影响压紧机构5的连接板52与第二压头55组成的卡槽卡在钩头楔键3两侧的定位的功能,最终将传递到压紧机构5中部压块54的螺栓预紧力转换为压紧机构5第一压头51对传动轴1的端面压紧作用力和第二压头55对钩头楔键3的外露端面压紧作用力,保持压紧机构5的第二压头55对钩头楔键3的外露端面压紧作用力大于钩头楔键3的窜出力或预紧力,从而保证压紧机构5对钩头楔键3的防松防脱落作用,防止钩头楔键3松动或脱落的发生。
如果传动装置各零、部件配合尺寸由于制造误差等因素导致钩头楔键3组装后位置与理论位置不符且偏向传动轴1时,如图17所示,该装置的调整和防松原理同上,不同点为:在螺栓41紧固过程中,压紧机构5的第一压头51、第二压头55的头部通过连接板52中部的两个销轴53绕压块54反向转动。通过该调整功能,可以满足钩头楔键3防松防脱落的要求,且能满足由制造误差引起的钩头楔键3位置偏差大时快速调整的要求。
本发明涉及的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置,挤压夹紧功能位置可微调整,能够适应各传动零件制造误差引起的钩头楔键3的位置误差影响,且组装后将压紧机构5中部螺栓41的预紧力转换为对钩头楔键3外露端部持续的压紧力,避免了钩头楔键3松动和脱落的发生,完善了钩头楔键防松和防脱落技术和功能,且该装置组装工序少,装配简单,提高了组装效率和质量。
本发明涉及的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置,具有以下特点:
该装置充分利用传动轴1端部的狭小空间呈对称布置,使该装置受力平衡,采用螺栓紧固结构及部分标准配件,便于制造、检修和拆卸,可重复利用,提高了配件的通用性和互换性,能有效降低制造和检修成本,具有成本低经济性好等特点;
结构简单安全可靠,具有防松、防脱和调节位置功能,适用于在既有铁路车辆上加装改造和在新造铁路货车上批量应用,且该装置体积小便于携带适合在野外作业的要求;
相对于现有技术中非标设计件钩头楔键3的防松防脱落技术,如各配合孔定位尺寸误差大时,会导致防松螺钉安装困难、或使钩头楔键组装后不正位、引起别劲导致预紧力不够松动等问题,故对各零件制造精度要求高、导致钩头楔键不能通用及造修成本高、影响标准钩头楔键、齿轮或曲拐等配件的互换性和造修效率,工作效率较低、经济型差,本发明涉及的防松装置,仅需在传动轴1的端部增设一个螺纹孔11,可采用便携式手电钻配合手工铰扣加工完成,不会改变原来传动装置的任何结构,结构简单、省力、操纵方便、快捷节省时间,且可调整,满足快速调整的要求,不需要携带大型工具,仅用扳手等简单工具就可以组装和拆卸,与既有车相比较可显著提高传动装置的组装效率和质量;
本发明涉及的防护装置强度和刚度大,便于制造、检修,钩头楔键3、螺栓41、螺母42均采用标准件,便于制造、检修,提高了配件的通用性和互换性,组装和拆卸效率高,能有效降低制造成本,且便于操作人员操作和维护,拆卸后能重复使用和利用,解决既有漏斗车所用的挡铁拆解后不能再使用的难题,不会影响原车传动装置各零部件组装、拆卸及使用功能,且便于工厂、车辆段或临修单位在既有铁路漏斗车上使用,能有效降低制造成本,具有成本低、经济性好等特点,彻底杜绝了钩头楔键3松动或脱落引起底门开闭机构失效和行车事故等问题的发生。
该装置沿传动轴1端部中心呈对称布置,提高了美观性且占用空间小;
能满足由制造误差引起的钩头楔键3位置偏差大时快速调整的要求,解决了传动轴1键槽、曲拐键槽、钩头楔键3等件由于制造累积误差大等因素,组装后造成每根传动轴1上钩头楔键位置均不同,采用既有的钩头楔键防松技术不易解决钩头楔键松动、脱落的难题,故该装置对零件的制造精度要求不高,降低了制造或检修成本;
该装置结构简单、省力,组装时紧固螺栓41用扳手即可,且通过设置压紧机构5第二压头55处的卡槽、螺栓41、螺母42和防松垫片43等具有防松和防转动功能,确保该装置不会发生移动和脱落,自身安全性好;
压紧机构5中部压块采用螺栓41连接,使其受拉力,通过第一压头51、第二压头55将该拉力转换为压力分别传递到传动轴1端部和钩头楔键3外露端部,且对制造误差引起的钩头楔键3位置变化时能自动调整并保持压紧状态,该自动调整功能简单、快捷,操作方便,适合多种场合作业特别是野外作业,且体积和自重小,能方便配套在传动轴1端部有限空间内使用;采用螺栓连接结构,螺纹仅受拉力作用,大、小压头受挤压作用,受力合理,解决了现有铁路漏斗车用L型挡铁6防钩头楔键3松动和脱落的技术方案受悬臂力矩作用容易遭到破坏断裂从而影响行车安全问题的发生,该装置结构对称受力好、强度高、刚度大,使用寿命长,结构简单、便于制造和使用,容易在车辆段或造修工厂等单位进行培训,适合推广。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (7)
1.一种铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置,传动轴(1)用于与对接部件(2)插接,钩头楔键(3)键入于所述传动轴(1)和所述对接部件(2)之间,其特征在于,所述防护装置包括压紧机构(5)和连接组件(4),所述压紧机构(5)通过所述连接组件(4)固定于所述传动轴(1)的端部,所述压紧机构(5)朝向所述传动轴(1)的一侧接触于所述钩头楔键(3);
所述压紧机构(5)包括第一压头(51)、一对连接板(52)、压块(54)和第二压头(55);其中,
所述一对连接板(52)相互平行;
所述第一压头(51)的一端连接于一对所述连接板(52)的一端之间,所述第一压头(51)的另一端抵接于所述传动轴(1),所述第一压头(51)的长度大于所述第二压头(55)的长度,所述第二压头(55)与所述压块(54)之间的距离不超过所述第一压头(51)与所述压块(54)之间的距离;
所述第二压头(55)的一端连接于一对所述连接板(52)的另一端之间,所述第二压头(55)的另一端接触于所述钩头楔键(3);
所述压块(54)设于一对所述连接板(52)之间,且位于所述第一压头(51)和所述第二压头(55)之间,所述连接组件(4)连接于所述压块(54)和所述传动轴(1);
所述第一压头(51)、一对所述连接板(52)和所述第二压头(55)通过焊接相连接、或一体成型。
2.根据权利要求1所述的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置,其特征在于,所述第一压头(51)和所述第二压头(55)朝向所述传动轴(1)的一端均为圆弧形。
3.根据权利要求1所述的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置,其特征在于,所述连接板(52)为L型,包括第一壁与第二壁,所述第一壁的一端位于所述第一压头(51)处,另一端与所述第二壁相连接,所述第二壁朝向所述钩头楔键(3)设置,且一对所述连接板(52)的所述第二壁与所述第二压头(55)的两侧形成卡槽,所述钩头楔键(3)的两侧卡接于所述卡槽内。
4.根据权利要求1所述的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置,其特征在于,所述压紧机构(5)还包括一对销轴(53),所述销轴(53)包括轴部和端头部,所述压块(54)的两侧分别设有第一销孔,每个所述连接板(52)上均设有第二销孔(521),每个所述销轴(53)的轴部依次穿过一个所述第二销孔(521)至一个所述第一销孔内,所述端头部位于所述连接板(52)的外侧。
5.根据权利要求1所述的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置,其特征在于,所述连接组件(4)包括螺栓(41)和螺母(42),所述传动轴(1)的端面设有螺纹孔(11),所述压块(54)中部设有轴向平行于所述第一压头(51)的通孔(541),所述螺栓(41)穿过所述通孔(541)螺纹连接于所述螺纹孔(11)内,所述螺栓(41)的螺栓头位于所述压块(54)背离所述传动轴(1)的一侧,所述螺母(42)螺纹连接于所述螺栓(41)且与所述传动轴(1)贴合。
6.根据权利要求5所述的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置,其特征在于,所述连接组件(4)还包括防松垫片(43),所述防松垫片(43)设于所述螺栓(41)的所述螺栓头和所述压块(54)之间。
7.根据权利要求6所述的铁路漏斗车传动轴钩头楔键防护装置,其特征在于,所述防松垫片(43)包括圆形片体、和沿所述圆形片体向外伸出的一对固定止耳(431)和多对活动止耳(432),一对所述固定止耳(431)相对设置,多对所述活动止耳(432)沿周向均布;
一对所述固定止耳(431)向下弯折用于紧贴所述压块(54)分别朝向所述第一压头(51)和所述第二压头(55)的两端;
多对所述活动止耳(432)向上弯折用于紧贴所述螺栓(41)的所述螺栓头。
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